大功率超聲波清洗機技術的現狀與展望

目前功率超聲發生器激勵形式分有兩種，一種是他激式，另一種是自激式，目前應用較多的是晶體管自激式超聲發生器，其線路簡單，造價低，可靠性好，該類發生器具有一定的頻率自動跟蹤能力，有的具有恒功率輸出性能，有的輸出功率隨負載增加而增加，也附有快速切斷供電的保護功能，有的已用微機控製超聲波發生器，它們能在調諧不當、功率過高或換能器有故障與失靈時，微機能自調停止超聲波的輸出。目前常用的發生器頻率為15～40kHz之間，功率輸出在幾十W到幾十kW間，隨著大功率晶體管，尤其VMOS和IG-BT管不斷取得進展，功率合成係統不斷完善，功率超聲發生器輸出功率在幾十kW也並非難得的。

   功率超聲振動係統是指換能器變幅杆和工具頭等組成的功率超聲發生係統，是功率超聲的核心部件換能器大多采用螺栓夾緊的縱向壓電振子，近來發展的一種夾心結構的彎曲振動換能器和夾心扭轉振動換能器將在功率超聲中得到應用。換能器所用的材料目前仍以壓電陶瓷為主，它具有較高的壓電常數，但在聲頻時電阻抗較高，因夾緊電阻與頻率成反比，造成激勵電壓較高，當電壓很高時，產生的壓電應力超過其張應力強度時，壓電陶瓷片產生破裂目前國產壓電陶瓷參數不穩定，因其原料不是專為壓電陶瓷用的，純度達不到要求因此壓電陶瓷與國外先進水平還有一定差距，這是影響國產大功率超聲發展的因素之爪現在人們正尋找新的大功率超聲材料，例如稀土合金磁致伸縮材料，其電聲參數尤其低頻時低阻抗，高應變飽和限製都是極有利的，但離功率超聲實際應用目前還有一定距離。

  超聲波清洗機目前在功率超聲中應用*廣，主要應用在電子、電氣、儀器儀表、機械鍾表、製筆、光學玻璃、汽車航空、原子能等工業清洗效果的好壞要選擇一個適當的功率與頻率，還有清洗液的溫度，清洗物品的安放及清洗溶液的選擇都有一定關係目前廣泛使用單一頻率的清洗機由於駐波場的存在，造成清洗不均勻，對於有大量汙垢的另件一般采用浸、噴、衝等方法進行預清洗，然後超聲波清洗機效果較嫵從技術上講目前清洗設備的改進主要可從幾個方麵著手，例如當清洗液的溫度，高度，物件的形狀改變時，清洗設備的輸出功率應進行自動調整，使滿足清洗的要求另一方麵要改善清洗缸的聲場均勻性，可采用雙頻、複頻、調頻清洗對於有大量清洗物件時可采用半自動、自動聯合清洗，其中包括機械預清洗、超聲波清洗機、氣相超聲波清洗機等。